一种果叶梳理有序喂入式菠萝联合采收机及其使用方法

本发明涉及一种果叶梳理有序喂入式菠萝联合采收机及其使用方法，属于菠萝采收设备。

背景技术：

1、受植株独特的生长结构和生长环境影响，菠萝采收主要依靠人工完成，存在工作效率低、工作强度高、劳动力不足等问题，严重制约了菠萝规模化和产业化的进一步发展。因此，为使菠萝产业健康持续发展，推进实现菠萝采收机械化，研发菠萝采收装备是必然趋势。

2、通过刀具割断茎秆从而采摘果实是一种行之有效的方法，如专利cn108575282a公开了一种采用切断方式采收菠萝的装置，但是由于菠萝长势不同或地势的高低起伏，菠萝果实与割刀之间位置关系在实时变化，导致刀具无法精准定位切割位置，切割位置过高则会损伤菠萝果实，切割位置过低采收回的菠萝会保留有过多的茎秆，后期仍需进一步处理增加了不必要的工作量。

3、通过机械手采摘菠萝能够避免采摘过程中对菠萝造成的损伤，并且能够保证菠萝裔芽的完整，如专利cn210143323u公开了基于视觉识别和机械手实现菠萝对靶采摘的采摘机械。然而，受限于视觉识别的果实识别速率和对靶单果采摘方式，抓取式采摘效率仍有待进一步提升。

4、由于成熟的菠萝果实与果柄连接处易断裂，因此在果实和茎秆上施加力矩从而达到掰取的采摘方式不但能实现果实的无损采摘，也无需准确定位果实空间位置且不伤害裔芽。申请人在先公开的专利cn113892342b正是基于这一原理提出的，并通过实践检验取得了不错的效果，但是在实践过程中发现该设备还存在如下问题：1.菠萝在田间无序生长，采摘过程中无法保证菠萝能够准确进入到无轴式采摘辊有效工作区间内，并且回转采摘单元工作时，个别时候会与菠萝的冠芽发生碰撞，导致无法在菠萝果实与茎秆的连接处形成必要的弯折扭矩，从而阻碍了采摘的顺利进行，导致采摘失败。2.菠萝的叶片具有独特的丛生特性，它们紧密地生长在茎秆的顶部，随着叶片的不断生长和展开，它们可能会不同程度地包裹住菠萝果实。由于叶片本身质地较硬，它们实际上为果实形成了一道自然的防护屏障。然而，这种特性也给菠萝的采收带来了不便，使得采摘工作变得更加具有挑战性。

技术实现思路

1、本发明是为了解决上述技术问题，进而提供了一种果叶梳理有序喂入式菠萝联合采收机及其使用方法。

2、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

3、一种果叶梳理有序喂入式菠萝联合采收机，包括至少一个采收主体、至少一个传输收集机构及至少一个机架，每个机架的下方均并排安装有两组行驶主体，每组行驶主体的前端均固装有扶禾器，每个机架的上方均安装有一个采收主体及一个传输收集机构，且所述采收主体位于其所在机架下方的两组行驶主体之间设置，

4、采收主体包括主架体以及安装在主架体上的喂入机构与采摘机构，

5、所述喂入机构包括两根链条、若干链轮及若干组梳理单元，两根链条并排布置在主架体的内侧，且与安装在主架体上的若干链轮形成两组链传动结构，一组链传动结构中的一个链轮与安装在主架体上的第一电机输出端固接，若干组梳理单元沿链条周向均布在两根链条之间，且每组梳理单元的两端分别与两根链条连接，

6、采摘机构包括无轴式采摘辊、弧状限位护栏及减震滑板，

7、所述无轴式采摘辊的一端与安装在主架体上的第二电机输出端固接，无轴式采摘辊上沿其周向均布有若干回转采摘单元，弧状限位护栏及减震滑板均设置在无轴式采摘辊内部，弧状限位护栏通过支撑架固装在主架体上，减震滑板沿无轴式采摘辊轴向向下倾斜布置在弧状限位护栏上方，减震滑板的低位端连接至传输收集机构，

8、每相临两个回转采摘单元之间的间距与每相临两组梳理单元之间的间距相同。

9、进一步地，所述梳理单元包括导向辊及组合式分苗机构，其中导向辊的两端分别与两根链条转动连接，组合式分苗机构包括若干沿链条长度方向依次叠压的挂耳栅条，每个挂耳栅条的两端均对应与两根链条固接。

10、进一步地，所述导向辊包括转轴及布置在转轴外圆周面的若干柔性pvc杆，其中每个柔性pvc杆的一端均固装在转轴上。

11、进一步地，主架体的前端并排固设有两个限位轨道，每个限位轨道内均沿竖向加工有齿条，导向辊的两端分别固装有齿轮，当梳理单元运动至前端下部时，齿轮与齿条对应啮合，每个限位轨道的上端均一体固设有限位通槽，所述限位通槽由上至下呈渐收结构。

12、进一步地，所述无轴式采摘辊包括主架圈及副架圈，且主架圈与副架圈通过若干回转采摘单元固定连接。

13、进一步地，所述回转采摘单元包括l形支撑框架及固设在l形支撑框架上的护网。

14、进一步地，所述弧状限位护栏包括弧形支撑框架及固设在弧形支撑框架上的限位网，所述支撑架与弧形支撑框架固接。

15、进一步地，弧状限位护栏的上端斜向布置且其倾斜方向与减震滑板的倾斜方向相同，减震滑板低于弧状限位护栏的上端设置。

16、进一步地，所述传输收集机构包括运输辊组及连通固接在运输辊组出口端的集运箱，其中减震滑板的低位端位于运输辊组的上方且与运输辊组的侧壁固接，集运箱固装在机架上，行驶主体为履带式结构，运输辊组中的若干传动辊底部与履带表面接触。

17、一种上述果叶梳理有序喂入式菠萝联合采收机的使用方法，包括如下步骤：

18、步骤一，采收机启动前的准备工作：

19、检查并确保采收机处于正常工作状态，调节喂入机构与采摘机构的线速度使二者保持一致，同时使每相临两个回转采摘单元之间的间距与每相临两组梳理单元之间的间距相同；

20、步骤二，采收主体运转稳定后，启动行驶主体，利用扶禾器完成菠萝植株的扶正与聚拢作业；

21、步骤三，采用喂入机构将菠萝果实喂入采摘机构；

22、步骤四，通过采摘机构采摘菠萝果实并将菠萝果实提升后落在减震滑板上；

23、步骤五，菠萝果实在减震滑板上由于重力作用滑落至传输收集机构，完成果实的传输与收集。

24、本发明与现有技术相比具有以下效果：

25、本发明的果叶梳理有序喂入式菠萝联合采收机集高效喂入、无损采摘、集中收获功能于一体。通过喂入机构采用果叶分离的方式减少菠萝叶片对采摘工作的干扰，确保菠萝果实能够精确、稳定、连续地进入无轴式采摘辊的有效采摘区间，并且在喂入机构的作用下果实可以有序、分批次进入采摘流程。本发明不仅大幅提升了采摘作业的效率，而且有效增强了果实联合采收的整体成功率，同时极大降低了果实和植株的损伤率。

26、本发明的果叶梳理有序喂入式菠萝联合采收机集成了菠萝连续喂入、果叶高效分离、植株精准限位、果实无损采摘、果实垂直提升以及果实集中运输等多重工序于一体。

27、采摘机构通过在果实与茎秆的连接处施加弯折扭矩，实现果实的采摘作业。这一机构的设计巧妙之处在于，它主要依赖于果实与茎秆的空间位置范围进行作业，而非对果实的形状、大小和高低有过于严格的要求。因此，即便面对不同品种、不同生长状态和不同种植条件下的菠萝，该机构都能保持较高的采摘效率和准确性，展现出强大的适用性和通用性。在实际应用中，这一设计不仅提高了采摘效率，还降低了对操作人员技能水平的要求，使得采摘工作更加便捷和高效。

28、通过所述采收主体中的喂入机构，实现了对田间无序菠萝植株的高效梳理与定位。通过喂入机构的限位作用，该机构确保了菠萝能够准确无误地进入采摘机构的有效工作区域，避免了因回转采摘单元对果实造成的碰撞以及因果实倒伏导致的无法精准喂入等问题，减少了因果实姿位不佳而造成的采摘失败的概率。

29、通过梳理单元将包裹菠萝果实的叶片与果实分开，减少了茎秆顶端叶片对果实采摘环节的干扰，从而大幅度提升了菠萝采摘的成功率。

30、采用果叶梳理、有序喂入、折茎采摘的集成化方式采收菠萝，能够实现对菠萝裔芽和植株的完整保护，确保在整个采摘过程中不产生不必要的损伤。这种精细化的采摘方式不仅有力保障了菠萝取苗作业的顺畅进行，更有助于维护植株的整体健康状态，避免了对菠萝的后续生长和发育产生负面影响。